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《电子电路》
课程设计报告
课题名称:0-15V直流稳压电源设计
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目录
大纲⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3
一、目的....................................................................
4
二、体思路............................................................
4
.................................................................
4
.................................................................................
4

...................5
三、路方案及其算程............................................
5

整流路模..............................................................
5
.............................................................
5
.............................................................
6

路模..............................................................
7

算程......................................................................
8

路原理..........................................................
10
四、件的仿真与....................................................
11

无的MULTISIM
仿真与
...................11

有的MULTISIM
仿真与
...................12

,
出的
Multisim仿真与
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12
五、物⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.13
六、程心喜悦会13
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大纲
本文设计的是量程为在0~15V可调的直流稳压电源,输出最大
。而且采用三端集成稳压器电路,用输出电压可调且内
部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电
压赔偿电路可实现输出电压从0V起连续可调,该稳压电源拥有
、?。
要点词:整流,稳压,可调,赔偿电压。
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设计任务与要求
1、用集成芯片制作一个0~15V的直流电源。
2、。


直流可变稳压电源一般由整流变压器,整流电路,滤波器,稳压环节和
计数显示电路构成以以下图a所示。
1)第一将交流电源电压变成切合整流需要的电压。
2)将交流电压变换为单向脉冲电压,直流脉动电压经过滤波电路变成圆滑的、脉动小的直流电压,即滤除交流成分,保留直流成分,滤波电路一般有电容构成,其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除,以获得较圆滑的直流电压。
3)稳压电路就是在交流电源电压颠簸或负载变动时使直流输出电压坚固。
4)在稳压电路中加入赔偿电压实现能够从0v开始调理。
。
它采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围
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宽,,而要求电压从0V起连续可调,所以需要设计电压
赔偿电路才可实现输出如图b所示。


该模块主要利用二极管的单导游电性构成整流电路,将交流电压变换为单
方向脉动电压。实现方法主若是单相桥式整流:
单相桥式整流电路如图3(a)。由图可见,U2正半周D1、D4导通,D3、D2截止,在负电阻R上形成上正下负的脉动电压;而在U2负半周时,D2、D3导通,D1、D4截止,在RL上仍形成上正下负的脉动电压。若是忽视二极管内阻,有Uo≈U2。桥式整流电路波形如图3(b)所示。正负半周均有电流流过负载,而且电路的
方向是一致的,所以输出电压的直流成分提高,脉动成分降低。
单相桥式整流电路主要参数:输出直流电压O(AV)U,,二极管正向均匀电流
ID(AV),二极管最大反向峰值电压URM。桥式整流电路解决了单相整流电路存在
的弊端,用一次级圈的变压器,达到了全波整流的目的。
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该模块实现降低输出电压的脉动成分,尽量保留直流成分的功能。利用电容和电
感的滤波作用达到降低交流保留直流成分的目的。
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如图4所示为单相桥式整流电容滤波电路。利用电容的储能特点,使波形圆滑,提高直流重量,减小输出涟漪,其输出波形如图4(b)所示。电容滤波有以下特点:
①加入滤波电容后,输出电压的直流成分提高,脉动成分减小。
②电容滤波放电时间常数(L=RC)越大,放电过程越慢,输出直流电压越高,纹波越小,见效越好。为了获得较好的滤波见效,一般选择电容值满足LRC(3~5)/2T,此时,输出电压的均匀值=。③电容滤波电路的输出电压随输出电流的增大而减小,所以电容滤波合适于负载电流变化不大的场合。

在设计中,常利用电容器两端的电压不能够突变和流过电感器的电流不能够突变
的特点,将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串连,以达到使输出波形
基本圆滑的目的。选择电容滤波电路后,直流输出电压:Uo1=(~)U2,直
流输出电流:(I2是变压器副边电流的有效值),稳压电路可选集成三端稳压器
电路。稳压电路原理电路见图7
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图7

在设计中间采用三端可招集成稳压器电路。它采用输出电压可调且内部有过
载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围宽,,
而要求电压从0V起连续可调,所以需要设计电压赔偿电路才可实现输,337系
列稳压器输出为可调的负电压,~36V,,
所以,能够用LM337构成一个负电压赔偿电路。赔偿电路原理电路以以下图:
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1)依照设计所要求的性能指标,选择集成三端稳压器。
由于要求输出电压可调,所以选择三端可调式集成稳压器,可调式集成稳压器,常有主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列稳压器输出连续可调的正电
压,337系列稳压器输出连可调的负电压,~36V,最大输出电
。稳压内部含有过流、过热保护电路,拥有安全可靠,性能优异、
不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压
构成的可调电压稳压电源。
输出电压表达式为:
Uo
U32(1
R2
)(1
R2
)
R1
R1
式中,,此电压加于给定电阻两端,将产生一个恒定电流经过输出电压调理电位器,一般使用精良电位器,与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。输出电压可调范围:~37V输出负载电流:1A。
能满足设计要求,应采用LM317构成稳压电路。
2)选择电源变压器
1)确定副边电压U2:
依据性能指标要求:Uomin=3VUomax=15V又∵Ui-Uomax≥
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(Ui-Uo)minUi-Uoin≤(Ui-Uo)max其中:(Ui-Uoin)min=3V,
(Ui-Uo)max=40V∴12V≤Ui≤43V
此范围中可任选:Ui=14V=Uo1
依照Uo1=(~)U2可得变压的副边电压:
2)确定变压器副边电流I2:
Io1=Io
又副边电流
I2=(~2)IO1取IO=IOmax=800mA则I2=*=
选择整流电路中的二极管
查手册选整流二极管IN4007,其参数为:反向击穿电压UBR=50V>17V
最大整流电流IF=1A>
滤波电路中滤波电容的选择
滤波电容的大小可用下式求得。
1)求Ui:
依照稳压电路的的稳压系数的定义:
设计要求Uo≤15mV
Uo=+6V~+9V
Ui=15V
代入上式,则可求得Ui
最大整流电流IF=1A>
2)滤波电容C
设定Io=Iomax=,t=。
5)赔偿电路
,但由于计算中存在
的渺小误差使得不能够用-,所以使用-2v与电阻串连再用稳压二极管,这样
使得电压能与集成稳压块电压相抵消才,从而使得电压能从0v开始调理。

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